【科普時間】地球科學類核心專業——地球物理學

 

地球物理學

        地球物理學 （geophysics） 是地球科學的主要學科之一，是通過定量的物理方法（如：地震彈性波、重力、地磁、地電、地熱和放射能等方法）研究地球以及尋找地球內部礦藏資源的一門綜合性學科，研究范圍包括地球的地殼、地幔、地核和大氣層 。 地球物理學有諸多研究分支，包括：固體地球物理學，地球動力學，地震學，大地測量學，地熱學，地磁學 ，水文地理學，海洋學，氣象學，地核構造學，勘探地球物理學，比較行星學，大地構造物理學和大地天文學；研究內容包括地球內部結構，震源理論，地震波傳播理論，大陸地殼大尺度的特征，諸如板塊俯沖帶和大洋中脊。傳統地球物理學主要指固體地球物理學，現代地球物理學的研究延伸到地球大氣層外部的現象，例如電離層電機效應（ionospheric dynamo）、極光放電（auroral electrojets）和磁層頂電流系統（magnetopause current system），甚至延伸到其他行星及其衛星的物理性質。

        地球物理學的很多問題與天文學的相似，因為研究對象很少能直接觀察，結論應當說主要是根據物理測量的數學解釋而得出的。這包括地球重力場測量，在陸地和海上用重力測量儀，在空間則用人造衛星；還包括行星磁場的磁力測量；又包括地下地質構造的地震測量，這用地震或人工方法產生的彈性反射波和彈性折射波來進行（參閱seismic survey）。用地球物理技術來進行的研究，證明在為支持板塊構造學（plate tectonics）理論提供證據方面是極其有用的。例如，地震學資料表明，世界地震帶標示出了組成地球外殼的巨大剛性板塊的邊界，而古地磁學研究的發現，又使得追索地質歷史時期大陸的漂移成為可能。

 

     

整體而言，地球物理學是利用物理方法研究地球或其他行星的科學，主要研究地球的各種物理性質，包括地球內部及表面的組成及各種自然作用與變化規律。其領域又可區分以下的類別：

地震學(Seismology)：

研究地震、地震波及其在地球的內部傳播等與地震有關的科學。地震學是用來研究地球內部結構的一門重要科學。

重力學(Gravity)：

研究關于地球重力的科學，研究范圍包括地球上的重力現象、重力分布、重力場及其他相關性質的研究。

地磁學(Geomagnetism)：

研究地球和大氣圈之磁性的科學，主要研究有磁性的現象、來源、磁場等方面。

地電學(Geoelectricity)：

研究地球電場的科學，推導地球內部介質的物性、組成和分布狀態。

地熱學(Geothermometry)：

研究地球熱的科學，包括地球的溫度、內部的熱流、地表溫度分布的現象及地球熱能的來源等。

地球物理勘探學(GeophysicalProspecting)：

此為地球物理技術的運用，包括地震、地電、重力和地熱等方面，可利用在石油、金屬與非金屬礦床、地下水資源及工程基址等的勘探及探測上。

        地球物理學的研究內容總體上可以分為應用和理論地球物理兩大類。應用地球物理(又稱勘探地球物理)的研究范圍比較廣泛，主要包括能源勘探、金屬與非金屬勘探、環境與工程探測等。勘探地球物理學利用地球物理學發展起來的方法進行找礦、找油、工程和環境監測以及構造研究等，方法手段包括地震勘探、電法勘探、重力勘探、磁法勘探、地球物理測井和放射性勘探等，通過先進的地球物理測量儀器，測量來自地下的地球物理場信息，對測得的信息進行分析、處理、反演、解釋，進而推測地下的結構構造和礦產分布。勘探地球物理學是石油、金屬與非金屬礦床、地下水資源及大型工程基址等的勘察及探測的主要學科。

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